Nonlinear magnetotransport in dual spin valves
双自旋阀磁电阻效应的最新实验测量[A. Aziz等人,物理修订信函103,237203(2009)]揭示了一些在其他系统中没有观察到的输运的非线性特征。我们提出了一个描述双自旋阀中电流相关电阻(和巨磁电阻)的唯象模型。该模型是基于一个修改后的Valet-Fert方法,并考虑到体/界面电阻和体/界面自旋不对称参数的中心磁性层上的自旋积累的依赖性,因此对充电电流。这种非线性模型解释了最近的实验观察。
2010-05-22 cond-mat.mes-hall
Non-monotonic angular magnetoresistance in asymmetric spin valves
铁磁体/正常金属/铁磁体垂直自旋阀的电阻取决于磁化方向之间的相对角度。与普通的智慧相反,发现这种角磁阻不一定是角的单调函数。研究了有限角度下整体阻力极小值的参数依赖性,并给出了实验观测的条件。
2003-09-11 cond-mat.mes-hall
Infinite magneto-resistance and bipolar effect in spin valves driven by spin batteries
本文提出满足特定对称性条件的自旋阀在自旋电池驱动下可产生无限磁阻效应(IMR)并关联Johnson晶体管双极效应,突破传统GMR限制。
2024-11-15 cond-mat.mes-hall
Tunneling Anisotropic Magnetoresistance: A spin-valve like tunnel magnetoresistance using a single magnetic layer
我们介绍了一类新的自旋电子学器件,其中自旋阀的效果,从强自旋轨道耦合在一个单一的铁磁层,而不是从注入和检测的自旋极化电流由两个耦合的铁磁体。在正常金属/绝缘体/铁磁半导体隧穿器件中观察到的效果。这种行为是由(Ga,Mn)As中的各向异性态密度相对于磁化方向的相互作用以及该材料中的两步磁化反转过程引起的。
2004-07-28 cond-mat.mes-hall
From spin-polarized interfaces to giant magnetoresistance in organic spin valves
从第一性原理出发,计算了自旋极化电子在分子双层自旋阀中的输运,建立了金属-分子界面的磁电阻效应与自旋相关相互作用之间的联系.铁的磁电阻|双层-C70| Fe自旋阀在线性响应区达到70%的高值,但它作为外加偏压的函数急剧下降。电流极化在线性响应中具有80%的值,并且也作为偏置的函数而减小。这两种趋势都可以用显著的自旋相关Fe来模拟。|C70界面态接近费米能级,展现了自旋界面科学控制和优化自旋电流的潜力。
2014-02-26 cond-mat.mes-hall
The Magneto-coulomb effect in spin valve devices
讨论了磁库仑效应对自旋阀器件磁电导的影响。我们表明,MCE可以诱导几个百分点或更多的磁导率,依赖于库仑阻塞的强度。此外,MCE诱导的磁导作为栅极电压的函数改变符号。我们强调的重要性,分离电导的变化引起的MCE从那些由于自旋阀器件中的自旋积累。
2006-04-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Anomalous-Nernst and anisotropic magnetoresistive heating in a lateral spin valve
利用全电锁定测量方法测量了横向多端坡莫合金/铜自旋阀中的能斯特效应和各向异性磁电阻加热。为了解释结果,开发了一个三维热电有限元模型。使用这个模型,我们提取的热分布,我们使用它来确定坡莫合金的反常能斯特系数Rn=0.13,也确定了最大角度θ =8度的磁化之前的开关过程中,当施加一个相反的非共线10 $^{\circ}$磁场。
2011-03-16 cond-mat.mes-hall
Super-magnetoresistance effect in triplet spin valves
我们研究了在两个非共线磁化的铁磁区之间插入一个三重态超导间隔层所得到的三重态自旋阀。我们证明了三重态自旋阀的磁阻依赖于d-矢量的相对取向,表征超导态,和铁磁层的磁化方向。对于具有长超导体特征的器件,达到了库珀对自旋电子学机制,从而可以观察到仅由库珀对维持的极化电流的性质。在这种状态下,超磁阻效应出现,并且超导间隔物的序参量的手征对称性容易被识别。我们的研究结果打开了新的视角,在设计设备的基础上的合作性质的铁磁和三重态相关的自旋电子学框架。
2013-03-02 cond-mat.mes-hall
Iterative path-integral summations for the tunneling magnetoresistance in interacting quantum-dot spin valves
我们报告的重要性,共振隧穿过程的量子输运通过相互作用的量子点自旋阀。为了在隧道磁电阻(TMR)的计算中考虑库仑相互作用,我们对最近发展起来的计算自旋相关隧道效应的路径积分迭代求和(ISPI)方法进行了重新表述和推广. ISPI计划使我们能够调查弱到中等库仑相互作用在很宽的范围内的栅极和偏置电压和温度下,在微扰处理隧道严重失败。
2019-06-03 cond-mat.mes-hall
Spin-Transfer-Torque Driven Magneto-Logic Gates Using Nano Spin-Valve Pillars
我们提出模型磁逻辑NOR和NAND门使用自旋阀柱,其中的逻辑操作是由自旋极化电流,也形成了逻辑输入。同时存在恒定的控制磁场有利于操作。相同的自旋阀组件也可以用作磁存储单元。我们确定的区域中的参数空间的系统中的逻辑操作可以有效地执行。所提出的门保持了磁性随机存取存储器(MRAM)的非易失性。我们通过数值模拟其动力学,由适当的朗道-Lifshitz-吉尔伯特方程与自旋转移力矩项,验证门的功能。逻辑状态的翻转时间估计在纳秒之内。
2014-01-03 cond-mat.mes-hall
Huge nonequilibrium magnetoresistance in hybrid superconducting spin valves
提出了一种铁磁-超导混合自旋阀。它的运作依赖于超导体中的非平衡输运和邻近诱导的交换耦合之间的相互作用。在适当的偏置电压下,合适的铁磁-超导体组合可以获得高达10^6%的巨大隧道磁电阻值。该结构的可控自旋过滤器性质与其固有的简单性相结合,使这种设置有吸引力的低温自旋电子应用,降低功耗是一个额外的要求。
2006-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Magnetoresistance in multilayer fullerene spin valves: a first-principles study
碳基分子半导体由于自旋轨道耦合小,自旋寿命长,因此被探索用于自旋电子学。我们计算的电子输运从第一原理通过自旋阀包括双层和三层的富勒烯分子C60和C70,夹在两个铁电极之间。电流的自旋极化和磁电阻敏感地依赖于分子与金属表面之间界面的相互作用。它们受分子层厚度的影响要小得多。C70薄膜在小偏压下具有高的电流极化(CP > 90%)和磁电阻(MR > 100%)。相反,在小偏压下的电流极化和磁阻对于C60层是非常小的。利用广义Julli`ere模型,我们可以追踪C60和C70层之间的自旋相关输运的差异,分子-金属界面态之间的差异。这些状态也允许一个解释作为所施加的偏置电压的函数的电流极化和磁阻。
2014-10-27 cond-mat.mes-hall
Nanoconstriction Microscopy of the Giant Magnetoresistance in Cobalt/Copper Spin Valves
我们利用纳米尺度的点接触来研究Co/Cu自旋阀中少数Co畴的巨磁电阻效应。测得的数据显示出强烈的设备到设备的GMR曲线,我们归因于没有平均在许多领域的差异。GMR比随偏置电流的增加而减小。对于一个特定的器件,这伴随着两个不同的GMR平台的发展,平台水平取决于偏置极性和磁场的扫描方向。我们将所观察到的行为归因于电流引起的磁化强度的变化,包括由于磁振子的非相干发射和自场效应引起的自旋转移。
1999-11-09 cond-mat.mes-hall
Superconducting double spin valve with extraordinary large tunable magnetoresistance
提出了一种超导双自旋阀器件。它的操作利用了铁磁绝缘体的自旋过滤效应和超导诱导的非平衡输运之间的相互作用。根据非平衡的程度,超大隧道磁阻高达10^2...对于实际材料参数,可以获得10^6%,并且在适当的电压偏置和温度下,可以在几个数量级上调谐。进一步讨论了这种设置的低温应用的相关性。
2009-06-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Theoretical study of spin-dependent transport in WSe$_2$-based vertical spin valves
Nankai University(南开大学);The University of Osaka(大阪大学);Beihang University(北京航空航天大学)
本文通过有效哈密顿量和Landauer公式,研究WSe₂基垂直自旋阀中自旋依赖输运,揭示了WSe₂厚度对磁电阻的影响及门电压和交换场的作用,发现Fabry-Pérot干涉对磁电阻的贡献可增强或诱导负磁电阻。
2026-04-04 cond-mat.mes-hall
MagnetoResistance of graphene-based spin valves
研究了利用石墨烯作为非磁性材料连接铁磁引线的自旋阀器件的磁电阻效应。作为一个初步的步骤,我们首先研究的导电性的石墨烯条连接到金属接触的各种铅参数,并证明,所得的导电性是相当不敏感的。然后计算了自旋阀器件在平行和反平行自旋极化配置下的电导率,发现电导率仅微弱地依赖于引线的相对自旋取向,因此系统的磁电阻$MR$很小. $MR$的小是石墨烯导电性与引线的电子细节几乎无关的结果。我们的研究结果表明,尽管石墨烯具有使其对自旋电子器件具有吸引力的特性,但基于石墨烯的自旋阀的性能可能很差。
2007-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Large room-temperature magnetoresistance in lateral organic spin valves fabricated by in-situ shadow evaporation
我们报告的成功制造的横向有机自旋阀的通道长度在子$100\,nm$制度。制造工艺基于在超高真空条件下的原位阴影蒸发,因此在铁磁金属电极和有机半导体之间产生清洁且无氧的界面。自旋阀器件由镍和钴-铁电极以及高迁移率\emph{n}型有机半导体$N,N'$ -双(七氟丁基)- $3,4:9,10$ -二萘嵌苯二酰亚胺组成。我们的研究包括横向自旋阀器件的制造工艺和材料的适用性以及室温下的磁输运测量的基础研究。最好的器件表现出高达$50\,%$的磁阻,这是迄今为止报道的室温下的最大值。
2013-04-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Local magnetoresistance in Fe/MgO/Si lateral spin valve at room temperature
本文报道了二端结构的室温局域磁电阻效应。通过采用1.6 nm厚的MgO隧道势垒,增加了自旋注入效率,导致大的非局域磁电阻。在室温下的非本地磁阻的大小估计为0.0057欧姆。结果,即使在室温下,在局部磁阻测量中也观察到清晰的矩形信号。我们也借由分别测量每个接点的自旋累积电压来探讨局部磁电阻的起源。
2014-01-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electric-field control of tunneling magnetoresistance effect in a Ni/InAs/Ni quantum-dot spin valve
本文研究了半导体量子点自旋阀器件中隧道磁电阻效应的电场控制。利用铁磁镍纳米间隙电极,我们观察到了小偏压下的库仑阻塞振荡。在库仑阻塞峰附近,TMR效应被显著调制,甚至其符号通过改变栅极电压而切换,其中TMR值的符号在谐振条件下改变。
2007-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
A strain-controlled magnetostrictive pseudo spin valve
通过逆磁致伸缩效应实现磁场控制是提高基于巨磁电阻效应的高能效存储和传感器件性能的有效途径。本文报道了在铁电PMN-PT衬底上生长的Co $/$ Cu $/$ Py赝自旋阀的横向电场驱动的应变介导磁性能调制。结果表明,随着电场的增加,赝自旋阀的巨磁电阻率逐渐减小,这是由于应变诱导磁弹性各向异性的贡献导致Co层的磁化强度偏离了初始方向.此外,我们表明,应变诱导的磁各向异性有效地转移磁致伸缩Co层的开关场,同时保持开关场的近零磁致伸缩Py层不受影响,由于其可忽略的磁致伸缩常数。我们认为,磁致伸缩优化的磁性薄膜在适当的工程多层结构可以提供一条路径,以提高自旋电子器件中的选择性磁开关。
2023-02-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Spin injection and spin accumulation in permalloy-copper mesoscopic spin valves
研究了横向自旋阀器件中自旋电流的电注入和探测,采用坡莫合金(Py)作为铁磁注入和探测电极,铜(Cu)作为非磁性金属。我们的多终端的几何形状允许我们在实验上区分不同的磁阻信号,1)自旋阀效应,2)异常磁阻(AMR)效应和3)霍尔效应。我们发现,AMR贡献的Py接触可以远远大于自旋阀效应的幅度,使得它不可能观察到的自旋阀效应在一个“传统”的测量几何。然而,这些“接触”磁阻信号可用于监测磁化反转过程,使得可以确定自旋阀器件的Py接触的磁切换场。在“非局部”自旋阀测量中,我们能够完全隔离自旋阀信号,并在T=4.2 K和室温下观察到清晰的自旋累积信号。在T= 4.2K和室温下,我们分别得到了1 μ m和350 nm的自旋扩散长度。
2001-11-06 cond-mat.mes-hall
Giant fluctuations of local magnetoresistance of organic spin valves and non-hermitian 1D Anderson model
受最近的实验的启发,其中隧道磁阻(TMR)的自旋阀的本地测量,我们从理论上研究沿磁化电极表面的TMR的分布。我们表明,即使在没有界面效应(如杂交由于供体和受体分子),这种分布是非常广泛的,负TMR的区域的一部分是可观的,即使平均TMR是积极的。局部符号反转的起源是在源极和漏极之间的载流子的非相干输运过程中随后的自旋旋转幅度的量子干涉。我们发现当地TMR的分布,正是通过绘制正式的相似性演化的旋量的时间和沿一维链的安德森模型中的反射系数。数值模拟结果证实了所得到的结果。
2013-11-05 cond-mat.mes-hall
Comment on "Magnetotransport through graphene spin valves" and its following works
我们表明,在工作中的关键公式[丁,朱,和Berakdar,物理修订版B { \bf 79},045405(2009); { \bf 84},115433(2011);丁,朱,张,和Berakdar,物理修订版B { \bf 82},155143(2010)]是无效的,在他们研究的扩展石墨烯系统。本文还给出了广义无限系统的正确形式。
2013-06-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Nanosized Vertical Organic Spin-Valves
垂直有机自旋阀器件的制造工艺已经开发出来,它提供了实现小于500 × 500 nm^2的有源器件面积的可能性,并且在有源层的材料选择方面是灵活的。所得到的设备的表征示出了有时超过100%的大的磁阻,然而从设备到设备具有同样大的变化。与大面积自旋阀的比较表明,无论是大的和小的设备的磁电阻最有可能来源于隧道通过针孔和隧道磁电阻。
2015-02-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Response of a spin valve to a spin battery
本研究发现合适对称条件下的自旋阀对自旋电池有通断响应,可作为理想自旋晶体管,能通过纯自旋流或纯自旋积累产生无限大磁电阻,并讨论了相关磁性结构。
2024-10-07 cond-mat.mes-hall
Tunnel magnetoresistance of a supramolecular spin valve
我们从理论上研究了一个超分子自旋阀的输运性质,该自旋阀由一个碳纳米管和两个磁性分子组成,弱耦合到金属接触。重点分析了外加磁场对体系输运性质的影响。外加磁场使分子自旋取向。结果表明,所考虑的分子结的磁阻特性,这是与改变分子的状态从超顺磁性的铁磁性的,强烈地依赖于所施加的偏置电压和纳米管的轨道能级的位置,这可以通过调整栅极电压。一个很强的依赖于运输制度的情况下,也发现通过系统的电流的自旋极化。导致这些影响的机制解释通过调用适当的分子状态负责运输。分析是借助实时图解技术的第二阶膨胀相对于隧穿过程。
2019-03-18 cond-mat.mes-hall
Tunnel magnetoresistance in organic spin valves in the regime of multi-step tunneling
本文分析了自旋阀模型,其中磁化电极之间的电子输运是由于多步隧穿。受最近有机自旋阀实验的启发,我们假设在输运过程中的自旋记忆损失是由于随机超精细场作用于电子,而它等待下一个隧穿步骤。令人惊讶的是,我们确定的三步配置的网站,隧道磁阻(TMR)是负的,这表明电极的反平行磁化的电阻小于平行磁化。我们分析了这些配置的相位体积相对于现场超精细领域的幅度和相对取向。TMR的符号反转效应完全是由于自旋翻转振幅在每个位置上的干扰,它不会出现在普遍接受的自旋输运概率描述中。多步非弹性隧穿的另一个特征是电子在最近的邻居之间弹跳,同时等待“硬”跳跃。我们证明,这种反弹,是绝对无关紧要的电流传导,可以强烈影响自旋记忆损失。这种效应也是干扰源。
2013-08-17 cond-mat.mes-hall
Large magnetoresistance and spin-dependent output voltage in a lateral MnGa/GaAs/MnGa spin-valve device
我们研究了具有600 nm长的GaAs沟道和垂直磁化的铁磁MnGa电极的横向自旋阀器件的自旋相关输运性质。其电流-电压特性在低于50 K时表现出非线性行为,表明在低温下通过MnGa/GaAs肖特基势垒的隧道输运占主导地位。我们观察到明确的磁阻(MR)比高达12%,在4 K时,施加一个磁场垂直于膜平面。此外,获得了33 mV的大自旋相关输出电压。这些值是迄今为止报道的横向铁磁金属/半导体/铁磁金属自旋阀器件中最高的。
2019-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Phase-tunable colossal magneto-heat resistance in ferromagnetic Josephson thermal valves
我们提出了一个热阀的基础上的热输运和邻近诱导的交换分裂约瑟夫森隧道结之间的相互作用。我们表明,结热导强烈依赖于在超导体中诱导的交换场的相对对齐。在适当的温度和相位条件下,以及合适的铁磁体-超导体组合下,预计会出现高达10^7%的巨大磁热电阻比。此外,量子相位剪裁,固有的约瑟夫森耦合,提供了一个额外的自由度的热导控制。我们的预测的相位相干和自旋相关的调谐的热通量可以提供一个有用的工具,在纳米级的热管理。
2012-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Resonant magnetoresistance in organic spin-valves
从理论上研究了表面态对镍基有机自旋阀磁电阻效应的影响。特别是,我们进行{ \it ab initio}电子输运计算的苯硫醇分子化学连接到Ni [001]表面,并通过Te接触到另一个Ni [001]表面,或终止于硫醇基团和探测的Ni STM尖端。在S-和Te-键合的分子的情况下,我们发现作为偏置的函数的自旋电流的大的不对称性,虽然$I$ - $V$是相当对称的。这导致磁电阻对偏置的平滑但非单调依赖性。与此相反,在STM型几何形状的情况下,我们证明了自旋电流和磁阻可以显着改变与偏置。这是衬底的自旋极化表面状态和尖端的$d$壳带边之间的共振的结果。
2006-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Current-in-plane spin-valve magnetoresistance in ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb heterostructures with high Curie temperature
我们在(Ga,Fe)Sb / InAs(厚度$t_\mathrm{InAs}$ nm)/(Ga,Fe)Sb三层异质结构中,利用面内电流(CIP)组态,研究了自旋阀磁电阻效应,其中(Ga,Fe)Sb是具有高居里温度($T_\mathrm{C}$)的铁磁半导体(FMS).在$t_\mathrm{InAs}$ = 3 nm的样品中,在3.7 K下清晰地观察到具有开放小回路的MR曲线,其起源于(Ga,Fe)Sb层的平行-反平行磁化翻转和(Ga,Fe)Sb / InAs界面处的自旋相关散射。由于界面散射的增强,随着$t_\mathrm{InAs}$的减小(从9 nm到3 nm),MR比增加(从0.03%到1.6%)。这是铁掺杂FMS异质结构中自旋阀效应的首次演示,为这些高$T_\mathrm{C}$ FMS的器件应用铺平了道路。
2020-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Dipolar coupling between nanopillar spin valves and magnetic quantum cellular automata arrays
我们实验证明了纳米柱赝自旋阀结构和偶极耦合坡莫合金纳米磁体的线性阵列之间的静磁耦合。使用磁力显微镜,我们研究了自旋阀和阵列的第一个元素之间的相互作用,并提出证据表明,纳米磁体与自旋阀的硬层耦合的两个自旋阀具有明显不同的组合物。我们的研究包括线性阵列内的反铁磁顺序的统计分析,并提供了深入了解这些阵列可以显示的行为范围。这些结果直接关系到磁量子元胞自动机(MQCA)逻辑器件的设计,表明多层器件可以耦合到简单的纳米磁体。重新设计磁阻器件的硬层将使它们作为电子输入操作,这将允许在复杂的电子电路中集成MQCA网络。
2013-01-11 cond-mat.mes-hall
Magnetic Field-Free Giant Magnetoresistance in a Proximity- and Gate-Induced Graphene Spin Valve
由于其二维性质,石墨烯中的邻近效应和电场效应可以诱导铁磁性和电荷掺杂。利用这些功能,我们提出了一个电气工程自旋阀结合两个磁绝缘体(使用EuO,EuS,或YIG)和三个涂层门。两个顶栅用于消除这些磁体中的重电子掺杂,一个背栅用于利用正常或半金属铁磁体。我们证明,当第二顶栅被调谐到利用绝缘或自旋绝缘态时,EuO和YIG可以在高温下获得巨大的巨磁电阻(GMR)(几倍于68 K和100 K时的$10^5\%$)。这些结果意味着一个杰出的巨磁电阻,是磁性可调,垂直配置(铁磁性与绝缘),和磁场自由。我们的工作可能提供一个可行的路径,一个诱人的磁场自由自旋电子学。
2017-05-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reply to arXiv:1212.3831v1 "Comment on: Magnetotransport through graphene spin valves and its following works" by Y. Zhou and M.W. Wu
在他们的评论arXiv:1212.3831v1 Y. Zhou和M.W.吴声称,基本的输运方程与当前的传输函数,使用我们和事实上由许多其他研究人员,是无效的扩展系统,应该得到纠正。它们为扩展系统中的输运提供了一个“正确的”新公式。这确实是量子输运理论的一个令人惊讶的新方面。然而,在这里,我们从数学上证明了新公式是一种误解,它是由于增加了一个能量和动量相关的函数,而这个函数由于根本原因而必须消失。添加此功能所产生的结果和结论无关紧要。已知的量子输运公式在有据可查的条件下是一致的。
2013-07-05 cond-mat.mes-hall
Rectification of radio frequency current in giant magnetoresistance spin valve
报道了一种在交换偏置自旋阀巨磁电阻(GMR)带中实现的高效自旋二极管效应。在这样的多层结构中,沿着垂直方向的电流分布的对称性被破坏,结果,出现作用在磁性自由层上的未补偿的奥斯特场。这个场又是磁化进动的驱动力。由于GMR效应,条带的电阻跟随磁化动力学振荡。这导致所施加的射频电流的整流并感应出直流电压$V_{DC}$。我们提出了一个理论描述这种现象,并计算自旋二极管的信号,$V_{DC}$,作为一个函数的频率,外部磁场,并在外部磁场施加的角度。理论预测和实验数据之间取得了令人满意的定量一致。最后,我们表明,自旋二极管的信号在GMR器件是显着强于各向异性的磁电阻坡莫合金为基础的设备。
2014-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetotransport through graphene spin valves
我们提出了一个理论研究自旋相关的输运通过自旋阀由石墨烯夹在两个磁性的铅与任意取向的铅磁化之间。不施加栅极电压。利用Keldysh的非平衡格林函数方法,我们表明,在没有外部磁场,电流-电压曲线是非线性的。在零偏置附近,微分电导与偏置电压的关系具有较强的下降。隧道磁电阻(TMR)中的零偏异常强烈地受到引线自旋极化的影响。根据偏置电压的值,TMR表现出从绝缘型到金属型的行为。在静态外部磁场的存在下,微分电导和TMR作为偏置电压和磁场的强度的函数显示由于朗道能级交叉的周期性振荡。我们还考察了温度和极化度对微分电导和TMR的影响。
2009-01-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin Relaxation in Weak Localization Regime in Multilayer Graphene Spin Valves
采用非局域磁电阻(NLMR)测量方法,研究了多层石墨烯(MLG)自旋阀器件中自旋弛豫时间的温度依赖性。从低于70 K的磁阻(MR)测量中观察到弱局域化(WL),表明载流子的相干传输。在相同的温度范围内,我们观察到的自旋弛豫时间和自旋扩散长度的大的增加,即使扩散常数Ds被抑制的WL。这表明,在相干电荷输运机制中,当电荷经历量子干涉效应时,MLG中的自旋弛豫时间可以显著延长。
2013-03-08 cond-mat.mes-hall
Perpendicular spin valves with ultra-thin ferromagnetic layers
我们解决两个有限尺寸效应在垂直输运通过磁性多层膜。当自旋阀中的磁性层厚度变得与自旋翻转扩散长度相当或小于自旋翻转扩散长度时,结构不对称性影响输运性质。厚度接近磁相干长度的磁性层对于垂直于磁化方向极化的自旋电流变得透明。我们使用广义磁电子电路理论来研究这两种效应对角磁阻和自旋转移矩的影响。我们分析了最近的aMR实验,以确定自旋翻转扩散长度的铁磁体以及界面自旋混合电导,并提出了一种方法来测量铁磁相干长度。
2007-02-15 cond-mat.mes-hall
Time-dependent magneto-transport in a driven graphene spin valve
基于含时非平衡格林函数方法,我们从理论上研究了在电极上施加静态偏置电压和石墨烯上施加时变栅电压时,石墨烯层中的时间和自旋相关输运。电极是磁性的,其磁化的任意相互取向。我们发现电流中的特征是由交变场的强度和石墨烯中的狄拉克点的相互作用所支配的:弱交变场对零偏压电导的影响被狄拉克点处的零态密度强烈抑制。相比之下,对于交变场的强振幅,电流由几个谐振峰主导,特别是在零偏压处出现显著的峰。这种微妙的竞争的结果在隧道磁阻从一个广泛的高峰,在零偏置电压施加到电极的急剧下降的过渡。可以通过调整交流场频率来操纵倾角幅度。
2011-09-13 cond-mat.mes-hall
Shot noise in a diffusive F-N-F spin valve
研究了由扩散导体和铁磁引线组成的自旋阀在巨磁电阻区工作时的电流涨落。结果表明,一个新的源的波动,由于自旋翻转散射增强强烈的散粒噪声到一个点的Fano因子接近全泊松值。
2003-04-30 cond-mat.mes-hall
Spin-valve effect for spin-polarized surface states in topological semimetals
本文实验研究α-GeTe拓扑半金属与镍膜结的磁电阻,发现室温下平行磁场中自旋阀效应,并将其归因于拓扑表面态自旋织构与铁磁电极间的自旋相关散射,为室温自旋-电荷转换提供途径。
2025-05-07 cond-mat.mes-hall
Controllable generation of a spin-triplet supercurrent in a Josephson spin-valve
从理论上预言,在非共线磁化的多层铁磁结构中,可以感应出超导序参量的非常规奇频自旋三重态分量。在这项工作中,我们实验研究纳米尺度的设备,其中铁磁自旋阀嵌入到约瑟夫森结。我们展示了两种方法,在原位分析这样的约瑟夫森自旋阀:通过磁阻测量和通过原位磁强计的基础上,在结中的磁通量子化。我们观察到,通过该设备的超导依赖于两个铁磁层的磁化的相对取向,并在自旋阀的非共线状态下增强。这为铁磁体中自旋三重态超导分量的可控产生提供了直接的证明。
2014-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Spin transfer torques in nonlocal lateral spin valve
本文对具有非共线磁位形的非局域横向自旋阀中的自旋和电子输运进行了理论研究。非局部磁阻,定义为在注入电流的检测引线上的电压差,推导出解析。计算了探测引线上的自旋转移力矩。结果表明,平行和反平行磁结构的自旋转移矩是对称的,这与传统的三明治自旋阀不同。
2008-06-16 cond-mat.mes-hall
Spin injection and spin accumulation in all-metal mesoscopic spin valves
研究了具有透明界面的横向铁磁金属-铁磁金属-铁磁金属(F/N/F)自旋阀器件中的电注入和自旋积累探测。不同的铁磁金属,坡莫合金(Py),钴(Co)和镍(Ni),被用作电子自旋注入器和检测器。铝(Al)和铜(Cu)都被用作金属氧化物。我们的多终端的几何形状,使我们能够实验分离的自旋阀效应从其他磁阻信号,如异常磁阻(AMR)和霍尔效应。我们发现,AMR贡献的铁磁接触可以支配的自旋阀效应的幅度,使得它不可能观察到的自旋阀效应在一个“传统的”测量几何。在“非本地”自旋阀测量中,我们能够完全隔离自旋阀信号,并在T=4.2 K以及在室温(RT)下观察到清晰的自旋积累信号。对于铝,我们得到的自旋弛豫长度(lambda_{sf})为1.2 μ m和600 nm,在T=4.2 K和RT分别,而对于铜,我们得到1.0 μ m和350 nm。将Al和Cu中的自旋弛豫时间tau_{sf}与巨磁电阻(GMR)、传导电子自旋共振(CESR)、反弱局域化和超导隧穿实验的理论和结果进行了比较。Py电极产生的自旋阀信号(在RT [T=4.2 K]时α_F λ_F=0.5 [1.2] nm)大于Co电极产生的自旋阀信号(在RT [T = 4.2 K]时α_F λ_F=0.3 [0.7] nm),而Ni电极产生的自旋阀信号(在RT和T=4.2 K时α_F λ_F<0.3 nm)则没有观察到。这些值进行了比较,从GMR实…
2002-07-26 cond-mat.mes-hall
A two-terminal spin valve device controlled by spin-orbit torques with enhanced giant magnetoresistance
我们报告的电流诱导自旋轨道转矩和巨磁阻在一个单一的设备,以实现全电写入和读出的磁化相结合。该器件由垂直磁化的TbCo和Co层组成,由Pt或Cu间隔物隔开。通过这样的层的电流注入施加自旋轨道转矩和切换的Co层的磁化,而TbCo磁化保持固定。随后的电流注入较低的幅度感测的Co和TbCo层的磁化的相对取向,这导致在两个不同的电阻水平的平行和反平行对齐由于电流在平面内的巨磁阻效应。我们进一步表明,包括一个单一的TbCo/间隔层/Co三层的器件的巨磁电阻可以提高从0.02%到6%,通过使用铜间隔层代替Pt。这种类型的设备提供了一个替代路线的两端自旋电子存储器,可以与适度的努力制造。
2021-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Room temperature giant magnetoresistance detection of spin hall nano-oscillator dynamics in synthetic antiferromagnetic Spin-Valve
本文提出合成反铁磁自旋阀异质结构,利用0.568%的巨磁阻比率实现室温自旋霍尔纳米振荡器动力学的高效检测,解决了传统器件功率受限问题,为神经形态计算和射频通信提供新方案。
2025-08-28 cond-mat.mes-hall
Permalloy-based carbon nanotube spin-valve
在这封信中,我们证明了坡莫合金(Py),一种广泛使用的Ni/Fe合金,形成接触碳纳米管(CNT),满足要求的注入和检测自旋极化电流在碳基自旋电子器件。我们建立的材料质量和磁化特性的Py条的形状合适的电接触,并找到一个尖锐的磁化切换可调的几何形状在一个单一的条在低温下的各向异性磁阻(AMR)。此外,我们表明,Py接触强烈耦合到CNT,相当于Pd接触,从而在低温下形成CNT量子点。这些结果形成了基于Py的CNT自旋阀在隧穿磁阻中表现出非常尖锐的电阻切换的基础,其直接对应于AMR实验中观察到的各个接触中的磁化反转。
2010-09-10 cond-mat.mes-hall
Computational Investigation of the Magnetization Reversal and Magnetoresistive Behaviour of Nanoscale Spin Valve Elements
本研究通过有限差分微磁模拟探究不同参数纳米自旋阀元件的磁化反转与磁阻行为,发现纵横比1.25的椭圆元件开关特性稳定,磁阻率随纵横比增大、间距减小而升高,为磁存储器件设计提供参考。
2024-07-14 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Unconventional Spin Valve Based on Normal Metal/Chiral Molecule/Altermagnet Junctions
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院量子材料国际中心);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室);Hunan Key Laboratory for Super-microstructure and Ultrafast Process, School of Physics, Central South University(中南大学物理学院超微结构与超快过程湖南省重点实验室)
研究基于正常金属/手性分子/交替磁体结构建自旋阀,利用非平衡格林函数方法和朗道尔 - 布蒂克尔公式,揭示了自旋阀电导和磁阻特性,为开发高效、可控且无杂散场的自旋电子器件奠定基础。
2026-07-14 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph
Giant Magnetoresistance Effect in Organic Material and Its Potential for Magnetic Sensor
巨磁电阻(GMR)材料具有作为下一代磁场传感器件的巨大潜力,具有磁特性和高电势,可开发成各种应用,例如:磁场传感器测量、电流测量、线性和旋转位置传感器、数据存储、磁头记录和非易失性磁性随机存取存储器(MRAM)。如今,在OLED(有机发光二极管)中发现了基于允许有机磁电阻(OMAR)后获得的有机材料的新GMR材料。这种有机材料被用作具有自旋阀结构的GMR器件中的间隔层。传统上,金属和半导体被用作自旋阀中的间隔层。然而,一些因素,如自旋散射所造成的大原子的间隔材料和界面散射的铁磁与间隔,将限制自旋阀的效率。本文介绍了我们研制的一种基于有机材料的新型巨磁电阻材料。
2011-10-06 cond-mat.mes-hall
Large voltage-tunable spin valve based on a double quantum dot
研究了基于双量子点的自旋阀的自旋相关输运性质。假设每个量子点与其自身的铁磁铅强耦合,而量子点之间的耦合相对较弱。通过系统的电流是在点之间的跳跃微扰理论内确定的,而量子点-铁磁铅子系统的光谱是通过数值重整化群方法确定的。铁磁体和量子点之间自旋相关的电荷涨落产生了一个有效的交换场,使双量子点能级分裂。对于每个量子点,可以通过栅极电压或通过改变外部引线的磁配置来单独地控制这样的场。我们证明,所考虑的双量子点自旋阀设置具有增强的磁阻特性,包括正常和反向隧道磁阻。我们还表明,该系统允许产生高自旋极化电流,这可以通过纯电气手段控制。所考虑的双量子点与铁磁接触,因此可以作为一个有效的电压可调的自旋阀,其特征在于高输出参数。
2021-03-30 cond-mat.mes-hall
Magneto shot noise in noncollinear diffusive spin-valves
本文发展了一种半经典Boltzmann-Langevin理论,研究了由隧道接触连接到非共线磁化的铁磁库的扩散正常金属自旋阀中的自旋极化散粒噪声。通过考虑正常金属中自旋反转过程和自旋积累矢量的进动,得到了涨落自旋电荷分布和电流密度矩阵关联的基本方程.将该理论应用于双端FNF结构,我们发现,对于自旋反转强度小且极化程度大的端部,散粒噪声散粒噪声随磁化矢量夹角的变化呈现非单调变化。虽然散粒噪声几乎与平行配置的正常结构值不变,并且增加到远高于反平行配置的正常值,但是它在中间角度处基本上受到抑制,这取决于N金属和隧道接触的电导的比率。我们还证明了显着的效果的极化和自旋翻转散射的散粒噪声,揭示了弛豫和旋进之间的相互作用,在N金属的自旋积累矢量。
2006-04-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Half-metallic magnetism and the search for better spin valves
我们使用先前提出的隧道磁电阻的温度依赖性的理论来阐明正在进行的努力,以优化自旋阀。首先,我们表明,在有限的温度下的自旋阀性能是有限的隧道结的相对两侧的磁化方向的不相关的热波动的机制是在最近的研究与MgO势垒的高品质隧道结的温度相关的磁阻很好的协议。利用这一见解,我们提出了一个简单的公式,它捕获的优势,自旋阀优化使用的材料具有高自旋极化的费米能级隧穿电子,并使用高铁磁转变温度的材料。我们的结论是,半金属铁磁体可以产生更好的自旋值性能比目前的元素过渡金属铁磁体/MgO系统,只有当它们的铁磁转变温度超过$\sim 950~\mathrm{K}$。
2014-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-valve effects in point contacts to exchange biased Co40Fe40B20 films
本文研究了反铁磁Mn_(80)Ir_(20)交换偏置的不同厚度的非晶铁磁体(F)Co_(40)Fe_(40)B_(20)薄膜与正常金属(N)点接触的非线性电流-电压特性和磁电阻。观察到这种F-N接触电导的表面自旋阀效应。交换偏置的影响被发现是成反比的Co 40 Fe 40 B 20膜的厚度。我们在单交换钉扎铁磁薄膜上观察到的这种行为以及其他磁输运效应与传统三层自旋阀中发现的性质相似。
2014-08-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci